Olá pessoa!

Hoje vamos discutir sobre quatro conceitos importantíssimos no C#, conceitos estes que todos os programadores deveriam saber, mas na prática, não é bem assim.

Você já ouviu falar de:

• Stack vs Heap memory
• Boxing vs Unboxing

Caso não esteja afiado, você pode ser surpreendido em uma entrevista de emprego!

Vem comigo e vamos debater um à um!

Em um post mais antigo comentei sobre a diferença entre as comparações referênciais e estruturais, não é a mesma coisa que discutiremos aqui, mas o tipo do post é similar, talvez você goste daquele também.

Primeiro vamos entender o que acontece quando declaramos uma variável em C#.

Quando declaramos uma variável em uma aplicação .NET estamos alocando um espaço na memória RAM, este espaço vai conter três informações distintas: nome, tipo e valor.

Dependendo do tipo da sua variável ela será alocada em um tipo diferente de memória: Stack ou Heap.

Vamos entender onde isso acontece com um trecho de código de exemplo:

public void Metodo()
{
    int inteiro = 10;
    int segundoInteiro = 5;

    MinhaClasse objeto = 
        new MinhaClasse();
}

Com essas três linhas podemos descrever o comportamento citado, vamos lá:

1. Quando declaramos a variável inteiro o compilador irá alocar um espaço de memória na Stack memory;
2. Quando declaramos a variável segundoInteiro o compilar novamente irá alocar um espaço de memória na Stack memory;
3. Agora estamos criando um objeto, isso muda tudo. Quando essa linha é executada, é criado um ponteiro na Stack memory apontando para um objeto na Heap memory.

Veja a ilustração a seguir para entender melhor o que está acontecendo linha por linha:

Podemos perceber algumas coisas na ilustração acima. A primeira delas é que a Stack memory de fato funciona de acordo com a estrutura de dados pilha (stack), pois cada nova alocação é inserida no topo da pilha. O mesmo vale para a desalocação, apesar de não estar visível na imagem.

Esta memória é responsável por alocar espaço para manter a aplicação operacional, focada em valores à curto prazo, note por exemplo, que ao sair do método a Stack é limpa, enquanto a Heap permanece intacta.

Além de não ser apagada ao término do escopo, a Heap memory não utiliza a estrutura de dados pilha. é somente um espaço contendo vários objetos que podem ser encontrados à qualquer momento em sua aplicação.

Isso significa que os espaços alocados na Heap memory nunca saem da memória? Claro que não. Mas para fazer esse trabalho temos o famoso Garbage collector.

Outro ponto importante que não fica totalmente transparente na imagem é: a declaração de um objeto não irá alocar automaticamente um espaço na Heap memory, ela irá apenas criar o ponteiro na Stack memory e manterá seu valor como null. O espaço é alocado através da palavra reservada new.

Mas afinal, porque existem estes dois tipos diferentes de memória?

Bom, a resposta é simples: Precisa de memória estática? O C# usa a Stack memory; precisa de memória dinâmica? - O C# usa a Heap memory. Estes conceitos estão bastante relacionados aos value types e reference types já discutidos no blog.

Agora você já sabe as principais diferenças entre estas duas memórias! Que tal entendermos como passar valores entre elas?

As operações que realizam esta troca de tipo de memória se chamam Boxing e Unboxing.

Mover dados de um tipo de memória para o outro são considerados bem caros em termos de performance, portanto utilize isso, somente quando for necessário.

Mas como isso este tipo de movimentação na memória é feito? - Simples, quando atribuímos um tipo baseado em valor para um tipo baseado em referência. Veja o exemplo:

public void Boxing()
{
    int inteiro = 10;

    object objeto = inteiro;
}

No código acima estamos realizando uma operação de Boxing, ou seja, estamos movendo um dado da Stack memory para a Heap memory. O Unboxing acontece quando é feito o caminho contrário:

public void Unboxing()
{
    //...
    object objeto = inteiro;
    int segundoInteiro = (int) objeto;
}

Simples né? -Parece ser um monte de nomes complicados, mas na verdade são coisas rotineiras, mas é sempre bom entender melhor o que acontece por baixo dos panos para não fazer besteira.

Gostou deste tipo de post?

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E Até mais!

Sempre vale lembrar que as informações e textos aqui no blog representam minha opinião pessoal, o que pode não ser igual à sua ou de qualquer outra pessoa, incluindo a empresa para qual eu trabalho. Portanto as publicações inseridas aqui estão relacionadas somente a mim.